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Le saviez-vous ? La ligne 14 puise sa chaleur dans le sol

Dans un contexte de transition énergétique, nous faisons appel aux énergies renouvelables pour réduire notre consommation d’énergie et améliorer notre bilan carbone. Dans le cadre du prolongement de la ligne 14, l’utilisation de la géothermie est expérimentée pour chauffer deux futures stations : Porte de Clichy et Mairie de Saint-Ouen

Dès le lancement du projet de prolongement de la ligne 14, en 2014, nous avons envisagé les différentes possibilités offertes par la géothermie pour répondre aux besoins de chaleur et de refroidissement de nos stations. Deux options principales existent : le captage énergétique par des sondes géothermiques verticales et le captage géothermique grâce à des fondations thermoactives.

Le captage énergétique consiste à effectuer des forages jusqu’à 100 m de profondeur pour pomper l’eau chaude présente dans le sol. Il nécessite des chantiers importants, difficiles à réaliser dans un environnement très urbanisé. C’est pour cette raison qu’il n’a pas été retenu.

Pas de forage

Notre choix s’est porté sur la technique des fondations thermoactives. Il s’agit d’un circuit fermé d’eau mis en place le long des cages d’armature des parois moulées qui constituent les fondations des stations de métro. Le but n’est pas de capter de l’eau chaude dans le sol, mais d’utiliser la chaleur du sol, qui se situe constamment autour de 12°C, pour chauffer un circuit de fluide caloriporteur eau-glycol.

En fonction de la température ambiante, les boucles de captage géothermique transmettent de la chaleur depuis ou vers le sol, assurant la régulation climatique de la station. Au-delà du confort des voyageurs, il est en effet indispensable d’assurer la fraîcheur des locaux techniques, pour garantir le bon fonctionnement des équipements.

Les boucles de captage ont également l’avantage de ne nécessiter qu’un faible entretien et d’avoir une durée de vie de 50 ans. C’est donc cette solution qui s’est naturellement imposée pour les stations Porte de Clichy et Mairie de Saint-Ouen.

Un dispositif proportionné aux besoins d’énergie des stations

A la station Porte de Clichy, les besoins annuels pour le chauffage s’élèvent à 188 MWh, avec une puissance appelée (l'énergie consommée à un instant donné) de 155 kW pour répondre au pic de consommation, et de 130 MWh pour le refroidissement avec une puissance appelée de 117 kW. Pour comparaison, les besoins annuels de chauffage d’un appartement de 75 m² sont de l’ordre de 8 MWh !

Les boucles de captage, insérées dans des parois moulées de 1,5 m d’épaisseur, ont été déployées sur une surface totale de 3 750 m², soit sur une hauteur de 50 mètres, dont 19 m situés sous le radier (la plateforme servant d’assise aux voies du métro), et une longueur de 120 mètres linéaires.

Les besoins de la station Mairie de Saint-Ouen sont moindres : 75 MWh avec une puissance appelée de 71 kW pour le chauffage, et 101 MWh annuel pour une puissance appelée de 68 kWh pour le refroidissement. Aussi, pour tirer le meilleur parti du potentiel géothermique de la station, le captage permettra également de satisfaire entre 45% et 65% des besoins de chauffage d’un programme immobilier connexe de 80 logements auquel il sera relié.

Le saviez-vous ?

-50
%
c’est l’économie de CO2 permise par le captage géothermique sur la ligne 14

Le dispositif s’étale sur une surface de 5 775 m², soit la taille d’un terrain de football. Il est déployé sur 45 mètres de profondeur, dont 19,5 m sous radier, et sur une longueur de 196 mètres linéaires. Il s’insère dans des parois moulées d’une épaisseur de 1,2 m.

Si les parois thermodynamiques de ces deux stations représentent un surcoût d’investissement, elles permettent des économies d’énergie substantielles, limitant les émissions de gaz à effet de serre. Ainsi les émissions de CO2 diminueront de 50%, celles de dioxyde de soufre (SO2) de 20% à 40% et celles d’oxyde d’azote (NOx) de 40%.

Ces deux projets présentent également une logique économique, puisque les investissements initiaux seront amortis par un coût de fonctionnement réduit au bout de 17 ans.

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